形变热处理工艺分类有多种，主要有低温形变热处理、高温形变热处理、变塑钢形变热处理和预先形变热处理等。
（1）低温形变热处理。主要分为低温形变淬火 （亚稳奥氏体的形变淬火） 和低温形变等温淬火。（1） 低温形变淬火。将钢加热到奥氏体状态，转子热处理，保持一定时间，然后急冷至ar1（奥氏体分样温度线）以下，而高于ms（上马氏体点） 的温度 （约500～600℃），待温度均匀后，主轴热处理，进行形变 （压力加工），随后淬冷，得到马氏体组织。此法主要用于结构钢、工具钢、合金元素含量较高，过冷奥氏体比较稳定的钢种。（2） 低温形变等温淬火。与低温形变淬火工艺前段相似，但形变、等温在下贝氏体区域进行，淬冷后得到下贝氏体组织。与低温形变淬火相比，可用于合金元素含量略低的钢种。低温形变热处理可以使钢在塑性基本保持相近的情况下，保持工件具有较好的强度、韧性，并提高其寿命。其工艺特点是形变在相变之前完成。
（2）高温形变热处理 （稳定奥氏体的形变热处理）。主要分为高温形变淬火和高温形变等温淬火。（1） 高温形变淬火。将钢加热到稳定奥氏体状态，扳手热处理，在该状态下形变，热处理，随后淬冷，得到马氏体组织。此法应用广泛，对材料无特殊要求，一般碳钢、低合金钢均可应用。（2） 高温形变等温淬火。将钢加热到稳定奥氏体状态并发生形变后，在珠光体或下贝氏体区域进行等温转变，得到珠光体或下贝氏体组织。此法应用也较广泛。高温形变热处理的形变过程也在相变前完成。
时效处理，指金属或合金工件（如低碳钢等）经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸，性能随时间而变化的热处理工艺。一般地讲，经过时效，硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。 含碳较高的钢，淬火后立即获得---的硬度，但其塑性变得很低。而铝合金淬火后，强度或硬度并不立即达到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。经相当长时间（例如4~6昼夜）的室温放置后，这种淬火合金的强度与硬度---提高，而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生---变化的现象，叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效，在一定温度下进行的时效叫人工时效。 时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间，使之产生时效工艺。
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用越来越重要。
马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称，是碳在α-fe中的过饱和固溶体。由德国冶金学家 adolf martens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。马氏体的三维组织形态通常有片状(te)或者板条状(lath)，但是在金相观察中（二维）通常表现为针状（needle-shaped），这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。马氏体的晶体结构为体心四方结构（bct）。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织
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